最近武漢大學(xué)公布了新的核酸檢測方法,據(jù)稱從采樣到出結(jié)果只要20分鐘,新檢測方法除了出結(jié)果快,在準確性上也有一定優(yōu)勢。

近日,武漢大學(xué)團隊研究出一種新的核酸檢測方法,靈敏度高、特異性高、操作便捷僅需20分鐘便能完成檢測。
在新冠病毒及變異毒株不斷傳播的背景下,快速篩查對于病源檢測、控制疫情的傳播十分重要。RT-qPCR是目前新冠病毒的檢測金標準,該方法特異性強、靈敏度高, 但由于其依賴于實驗室專業(yè)儀器的使用和專業(yè)人員操作,從采樣到出結(jié)果大致需要6小時,難以應(yīng)對病毒驚人的傳播速度。
武漢大學(xué)醫(yī)學(xué)研究院、中南醫(yī)院醫(yī)學(xué)研究院、教育部免疫與代謝前沿科學(xué)中心殷昊教授與張楹教授課題組開發(fā)出了一種高靈敏度、高特異性、操作便捷且快速的核酸檢測方法sPAMC,研究成果論文在Nature Biomedical Engineering(《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》)在線發(fā)表,第一作者為武漢大學(xué)醫(yī)學(xué)研究院研究生蘆舒涵、佟曉晗,殷昊、張楹為通訊作者,武漢大學(xué)為第一署名單位。
課題組首次靶向非經(jīng)典PAM建立了核酸檢測一步法(sPAMC),并在新冠病毒真實樣本中達到94.2%準確度并無一例假陽性。sPAMC技術(shù)僅需20分鐘就能檢測到Ct值為35.8的新冠真實樣品,并且用便攜式紫外燈或藍光燈照射即可觀察到結(jié)果。
面對新冠病毒毒株變異速度快、傳播能力強的現(xiàn)狀,sPAMC技術(shù)除了檢測靈敏度、檢測速度與檢測條件方面的優(yōu)勢外,還具有熒光信號結(jié)果在樣本間的可重復(fù)性高、靶向的檢測位點可選擇性大等優(yōu)勢。
“我們會避開變異程度較高的S蛋白表面的殼蛋白,而去選擇相對保守的變異區(qū)間進行檢測,這對于提高檢測準確度有一定優(yōu)勢,” 殷昊教授解釋道,“除此之外,大大提升的檢測速度也能更好地應(yīng)對毒株的變異和傳播速度?!?/p>
除此之外,sPAMC在準確度和檢測速度上還有一定的優(yōu)化空間。殷昊教授表示,通過優(yōu)化sPAMC在分子動力學(xué)方面的工作表現(xiàn),核酸檢測的速度仍能夠提升。同時,鑒于現(xiàn)在社會上廣泛使用的RT-qPCR的核酸檢測方法所具有的低成本、接受度高等優(yōu)點,將新舊技術(shù)的優(yōu)勢進行結(jié)合,以推廣新技術(shù)的應(yīng)用場景與應(yīng)用方式,會是后續(xù)研究中所要跟進的課題。
當談到當前社會上普遍熱議的核酸自測方法時,殷昊教授表示,sPAMC與自測的方法相比,最大的區(qū)別在于對溫度的控制上。新冠自測對溫度要求不高,20℃左右的室溫條件下就可以實現(xiàn),而sPAMC核酸檢測法則需要嚴格控制在37℃至40℃的恒溫條件下進行。因此,如果能夠?qū)崿F(xiàn)對于溫度的控制,sPAMC技術(shù)在自測領(lǐng)域還有一定的應(yīng)用空間的。
從6小時到20分鐘的跨越,來自于兩年來幾百個日夜的積累與思考。殷昊教授回憶:“我自己一直做不出來這個實驗,沒想到在我的學(xué)生接手之后,竟然在一次‘錯誤’的操作中成功了!”
2020年初新冠疫情突發(fā),武漢大學(xué)醫(yī)學(xué)研究院許多師生投身“戰(zhàn)疫”研究。面對始終不夠理想的靈敏度測試結(jié)果,殷昊教授多次調(diào)試都以失敗告終。正陷困惑之際,一名學(xué)生偶然做成了實驗,后經(jīng)分析,這次偶然的成功源于一個錯誤的實驗設(shè)計?!氨緛肀灰曌麇e誤的條件,沒想到恰恰是研究核酸檢測新方法的正確條件?!庇谑牵瑥?020年4月起,研究團隊正式投入新核酸檢測方法的研究。
在研究過程中,團隊還進行了一番藝術(shù)與科研的融合:他們把反應(yīng)過程畫成太極圖,又藏在了山水畫中。原來,殷昊教授等研究者在尋找反應(yīng)的平衡點時,發(fā)現(xiàn)兩個反應(yīng)相互依賴又相互制衡的關(guān)系,用黑白二色對立統(tǒng)一的太極圖來表現(xiàn)十分合適。這樣一幅天馬行空的畫作,雖然源自于研究者的突發(fā)奇想,但也充滿了對科學(xué)研究的哲學(xué)思考。
對哲學(xué)思考和科研的熱愛,是團隊克服研發(fā)過程現(xiàn)實困難的有效方法。不斷求真探索,勇于鑄造戰(zhàn)疫利器;不懈思考追問,提供硬核戰(zhàn)疫力量。實驗室里奔波忙碌,兩年礪行終有回聲。
目前,已有部分省內(nèi)外企業(yè)與殷昊團隊主動對接,將科技成果進行轉(zhuǎn)化。新的檢測手段有望今年內(nèi)開始推廣使用。武大人科研初心不改,始終在為人類謀幸福的道路上前行。
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